DE2356348B2 - Vorschubsteuerung fuer schneidemaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorschubsteuerung für Schneidemaschinen od. dgl., bei denen der Sattel im Eilgang an einen vorgegebenen Haltepunkt heranfährt und in vorgegebenem Abstand von diesem auf Kriechgang zurückschaltet, bei denen ein Magnetband vorgesehen ist, auf dem Marken angebracht sind, die die Haltepunkte des Vorschubantriebes markieren und von zwei in festem Abstand zueinander angeordneten Magnelköpfen nacheinander abgetastet werden, wobei der bei der Relativbewegung zwischen Magnetband und Abtastköpfen zuerst auf eine Marke ansprechende Abtastkopf den Umschaltimpuls auf Kriechgang auslöst, während der zweite Abtastkopf bei Ansprechen auf dieselbe Marke den Vorschubantrieb stillsetzt, und wobei Zählermittel derart vorgesehen sind, daß bei Marken, die der erste Abtastkopf abtastet, bevor der zweite Abtastkopf die vorangehende, am ersten Abtastkopf bereits vorbeigelaufene Marke abgetastet hat, der Vorschubantrieb auf Kriechgang geschaltet bleibt.

Eine solche Anordnung ist in der DT-PS 11 06 399 beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung erfolgt eine vom Vorschubweg unabhängige Digitalisierung, ίο indem bei Abtastung eines Impulses durch den ersten Magnetkopf ein Zähler eingestellt wird, worauf der zweite Abtastkopf, wenn er dieselbe Marke überfährt, den Vorschub abschaltet. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Maschine im Langsamgang weiterläuft, wenn der erste Abtastkopf eine Marke abtastet, bevor der zweite Abtastkopf die vorangehende, am ersten Abtastkopf bereits vorbeigelaufene Marke abgetastet hat.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht jedoch darin, daß in dem Fall, daß der zweite Abtastkopf eine Marke nicht liest, die Maschine im Kriechgang weiterfährt, bis das gesamte Programm zu Ende »st. Wenn nämlich der zweite Abtastkopf eine Marke unberücksichtigt läßt, die zuvor vom ersten Abtastkopf abgetastet wurde, der eine Umschaltung auf Kriechgang bewirkt hat, beibt der Zähler auf seinem Inhalt stehen, und wenn dann die nächste Marke auf den ersten Abtastkopf trifft, wird der Zähler noch um einen weiteren Schritt vorgestellt. Wenn diese neue Marke jetzt auf den zweiten Abtastkopf trifft, wird zwar der Schnittvorgang ausgelöst, jedoch läuft der Vorschub dann nicht im Schnellgang an, weil der Zähler noch nicht auf Nuii steht, so daß also bei Ausfall eines Impulses vom zweiten Abtastkopf der Rest des Programms im Kriechgang gefahren wird. Die Gefahre, daß der zweite, den Haftbefehl auslösende Magnetkopf eine Marke nicht liest, ist besonders deswegen gegeben, weil im Kriechgang nur eine geringe Änderung der Magnetisierung pro Zeiteinheit bewirkt wird, die in dem Abtastkopf einen entsprechend schwachen Impuls erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubsteuerung für Schneidemaschinen der eingangs genannten Art zu schaffen, die sicherer und schneller als die bekannte Vorschubsteuerung arbeitet und insbesondere gewährleistet, daß nach Überfahren eines Stopimpulses, unabhängig davon, ob ein Schnitt erfolgt ist oder nicht, das Programm im Schnellgang fortgesetzt wird.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mit dem Vorschubantrieb des Sattels ein Impulsgeber gekuppelt ist, dessen Impulszahl ein Maß für den zurückgelegten Vorschubweg ist, daß der zuerst; auf eine Abtastmarke ansprechende Abtastkopf zugleich einen Stellimpuls auslöst, der einen Zähler auf einen vorgegebenen Zahlenwert einstellt und den Zähler für die Eingabe der Impulse vom Impulsgeber freigibt, daß der beim Umschalten vom Eilgang auf den Kriechgang in den Zähler eingegebene Zahlenwert so gewählt ist, daß der Abstand zwischen dem vom ersten Abtastkopf abgegebenen Umschaltimpuls und dem vom zweiten Abtastkopf abgegebenen Stopimpuls um einen Zählimpuls kurzer ist als der vorgegebene Impulswert im Zähler, und daß der Zähler mit Erreichen seiner Endstellung einen Impuls zum Umschalten auf Eilgang abgibt.

Da der Zähler und nicht der zweite Magnetkopf den Impuls zur Umschaltung auf Schneilgang gibt, ist

•ewährleistet, daß im Hinblick darauf, daß die Irnpulszahl mindestens gleich der Weglänge zwischen J_n beiden Köpfen entspricht, nach Erreichen der Schnittstelle der Schnellgang unabhängig davon, ob ein Schnitt erfolgt ist oder nicht, wieder eingeschaltet wird.

Durch die DT-AS 10 61 877 ist eine Vorschubsteuerung mit zwei Impulszählern bekannt, von denen der erste auf einen Zahlenwert eingestellt wird, der der gewünschten Vorschubstrecke abzüglich einer vor dem festgelegten Haltepunkt gelegenen Langsam-Fahrstrek- |te des Sattels entspricht. Den Zählern werden die Impulse zugeführt, die der mit dem Vorschubantrieb des Sattels gekuppelte Impulsgeber abgibt. Dabei dient als Impulsgeber eine mit der Vorschubspindel des Vorjchubantriebes gekoppelte Lochscheibe mit einer Lichtquelle auf der einen und einer Fotozelle auf der anderen Seite. Der voreingestellte erste Zähler zählt diese Impulse, indem er sie von dem voreingestellten Zahlenwert abzieht. Alternativ ist auch vorgesehen, die dem Vorschubweg entsprechende Komplementärzahl in den Zähler einzugeben und dem Zähler dann die vom Impulsgeber kommenden Impulse vorwärts zählen zu lassen. Bei Erreichen der Zählerendstellung (entsprechend Zifferanzeige 0) gibt der Zähler einen Impuls ab, der zur Umschaltung des Vorschubmotors auf langsamere Drehzahl dient. Gleichzeitig wird der zweite Zähler eingeschaltet, der fest auf den Rest des Vorschubweges bei langsamem Vorschub eingestellt ist. in gleicher Weise wie der erste Zähler die vom Impulsgeber gelieferten Impulse zählt und bei Erreichen der Zählerendstellung den Vorschub stillsetzt. Eine derartige Vorschubsteuerung hat verschiedene Nachteile. Zum einen kann es häufig passieren, daß Impulse ausfallen bzw. vom Impulsgeber gegebene Impulse auf dem Weg zum Zähler verloren gehen. Jeder verloren gegangene Impuls verschiebt den vorprogrammierten Haltepunkt des Sattels um ein Stück weit nach vorn und führt so zu einem Fehlschnitt. Da der nächstfolgende Schnitt durch einen vorgegebenen Impulsabstand vom vorhergegangenen Schnittpunkt entfernt eingestellt wird, pflanzt sich ein Fehler in der Schneidstellung auf alle nachfolgenden Schnitte fort.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß nach vollzogenem Schnitt der Sattel erst dann wieder im Eilgang anläuft, wenn die dem nächstfolgenden Schnitt entsprechende Impulszahl im ersten Zähler gesetzt ist. Dies erfordert eine gewisse Zeit und vermindert den Automatisierungsgrad der Vorschubsteuerung.

Bei der erfindungsgemäßen Steuerung ist entweder das Magnetband ortsfest und die Abtastköpfe bewegen sich synchron mit dem Sattel, oder die Abtastköpfe sind ortsfest und das Magnetband bewegt sich synchron mit dem Sattel an diesen entlang. Die Haltepunkte sind demnach unabhängig von der Impulsverarbeitung fixiert, so daß durch verloren gegange Impulse kein Fehler in der Schneidstellung auftreten kann. Dies wird insbesondere auch dadurch gewährleistet, daß die Zeitdauer, während der der Zähler die vom Impulsgeber abgegebenen Impulse zählt, langer bemessen ist als der zeitliche Abstand zwischen dem Ansprechen beider Magnetköpfe auf die gleiche Marke, mit anderen Worten, die durch den festen Zahlenwert im Zähler vorgegebene Langsam-Fahrstrecke des Sattels reicht über den nächstfolgenden Haltepunkt hinaus. Dies hat zur Folge, daß selbst dann, wenn durch Störung ein zusätzlicher Impuls vorgetäuscht werden oder ein Impuls verloren gehen sollte, der Stopimpuls, der den stellsetzt, stets während der Langsam-Fahrstrecke ausgelöst wird, aber nicht, solange der Sattel im Eilgang fährt. Der feste Nachlauf, Jen der Sattel im Kriechgang aufweist, kann als Korrektur beim Setzen der Marken leicht berücksichtigt werden.

Normalerweise wird ein Haltepunkt demnach erreicht, kurz bevor der Zähler seine Endstellung, die in der Regel seine Nullstellung ist, erreicht hat. Dabei löst der zweite Abtastkopf einen Impuls aus, durch den der Vorschubantrieb des Sattels stillgesetzt und anschließend das den Schnitt ausführende Messer ausgelöst wird. Das zurückschwenkende Messer seinerseits gibt den Vorschubantrieb wieder frei, der Motor läuft an, der Zähler erreicht sofort seine Nullstellung und schaltet dabei automatisch um auf Eilgang.

Es kann jedoch vorkommen, daß der Abstand zwischen zwei Haltepunkten kurzer ist als die vorprogrammierte Langsam-Fahrstrecke. In diesem Falle erreicht den Zähler bereits vor Erreichen seiner Null-Stellung ein weiterer Umschaltimpuls vom Umschaltkopf, der den Zähler auf den fest vorgegebenen Zahlenwert zurückstellt, von dem aus dann die weitere Impulszählung erfolgt. Im Fall sehr eng beieinanderliegender Haltepunkte schaltet also die Vorschubsteuerung zwischen den beiden Haltepunkten nicht vom Kriechgang auf den Eilgang um.

Die Länge der Vorfahrtstrecke wird zur Erzielung einer schnellen Arbeitsweise der Schneidemaschine so eingegeben, daß der beim Umschalten vom Eilgang auf den Kriechgang auftretende Nachlauf des Sattels mit Sicherheit nicht aus der Langsam-Fahrstrecke herausführt, diese aber auch nicht wesentlich langer ist.

Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorschubsteuerung der beim Umschalten vom Eilgang auf Kriechgang in den Zähler eingegebene feste Zahlenwert so gewählt, daß der Abstand zwischen dem von den Abtastköpfen kommenden Umschaltimpuls und dem Stopimpuls um einen Zählimpuls kürzer ist als der fest vorgegebene Impulszahlenwert im Zähler. Es kann dann ein Zählimpuls vorgetäuscht oder verloren gehen, ohne daß ein fehlerhafter Schnitt erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß eine darüberhinausgehende Impulsreserve nicht erforderlich ist. Bei dieser Zählereinstellung erfolgt die Umschaltung vom Kriech- auf den Eilgang nach vollzogenem Schnitt also entweder unmittelbar nach dem Zurückziehen des Messers (wenn nämlich ein Impuls vorgetäuscht worden ist) oder aber nachdem der Satte! nur für die Dauer eines Impulses im Kriechgang angelaufen ist. Eine Ausnahme bildet lediglich der Fall, wo zwei Marken sehr dicht beieinanderliegen und deshalb ohnehin kein Umschalten auf Eilgang praktikabel ist.

Es sei noch besonders darauf hingewiesen, daß nach Vollziehen des letzten Schnittes einer Reihe aufeinanderfolgender Schnitte der Schaltzustand der Schneidemaschine so ist, daß nach Zurückziehen des Sattels und erneutem Anlauf dieser nach spätestens einer Impulsdauer im Eilgang erfolgt.

Zur feineren Einstellung des Vorschubweges kann bei der erfindungsgemäßen Steuerung ein an sich bekannter Impulsuntersetzer vorgesehen werden. Damit ist eine Erhöhung der Impulszahl pro Vorschubweg in der Weise möglich, daß die ursprünglich für einen bestimmten Vorschubweg vorgesehenen Impulse um ganzzahlige Vielfache erhöht werden, ohne den zugehörigen Weg zu ändern.

Als Impulsgeber dient vorzugsweise eine aus der DT-AS 10 61 877 bekannte, mit der Vorschubspindel des Vorschubantriebes gekoppelte Lochscheibe mit einer

Lichtquelle auf der einen und einer Fotozelle auf der anderen Seite. Statt der Lichtquelle und der Fotozelle zum Empfangen der Lichtsignale kann zur Abtastung der Lochscheibe aber auch ein Hall-Generator verwendet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorschubsteuerung,

F i g 2 die Abhängigkeit zwischen Sattelweg und Zählerinhalt und

F i g. 3 die Abhängigkeit zwischen Sattelweg und Sattelgeschwindigkeit.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Vorschubsteuerung wird der Sattel der Schneidemaschine von einem Elektromotor 2 über eine Vorschubspindel 2 angetrieben. Synchron mit dem Sattel werden zwei Magnetköpfe 3 und 4, die einen festen Abstand voneinander haben, verfahren und tasten dabei ein feststehendes Magnetband ab. Auf dem Magnetband befinden sich Marken, die jene Stellen bezeichnen, an denen der Sattel anhalten und ein Schnitt ausgeführt werden soll. Die beiden Magnetköpfe sind so angeordnet, daß beim Vorfahren des Sattels der Magnetkopf 3 als erster und der Magnetkopf 4 als zweiter die gleiche Marke überfährt.

Der Magnetkopf 3 dient zum Umschalten des Vorschubantriebs vom Eilgang auf den Kriechgang. Beim Überfahren einer Marke auf dem Magnetband gibt der Magnetkopf 3 einen Impuls ab, der in einem Verstärker 5 verstärkt und dann einem Setzautomaten 6 zugeführt wird. Der Setzautomat stellt im Zähler 7 eine fest vorgegebene Impulszahl ein, im vorliegenden Fall genau einunddreißig Impulse. Gleichzeitig wird beim Zähler 7 ein Impuls ausgelöst, der über den Schalter 8 an die Motorsteuerung 9 abgegeben wird und die Umschaltung des Vorschubantriebes vom Eilgang auf Kriechgang bewirkt. Gleichzeitig wird vom Zähler 7 über den Abgleicher ti ein Impuls an die Torschaltung 10 abgegeben, durch die das Tor geöffnet wird und damit der Impulsweg zwischen dem Geber 12 und dem Zähler 7 freigegeben wird.

Der Geber 12 besteht aus einer mit dtr Vorschubspindel 2 verbundenen Lochscheibe sowie aus einer Lichtquelle auf der einen Seite der Lochscheibe und einer Fotodiode auf der anderen Seite der Lochscheibe. Die Fotodiode empfängt die Lichtsignale, die von der Lichtquelle herkommend durch die Löcher der Lochscheibe hindurchtreten. Die von der Fotodiode ausgesandte Impulszahl ist daher ein Maß für den so Vorschubweg des Sattels, während die Impulsrate ein Maß für die Sattelgeschwindigkeit ist Die von der Fotodiode abgegebenen Impulse werden also dem Zähler 7 zugeführt, der diese Impulse nunmehr rückwärts zählt und bei Erreichen der Zählernullstellung, also nach insgesamt einunddreißig Impulsen, den Vorschubantrieb wieder vom "Kriechgang auf Eilgang umschaltet

Der Abstand zwischen den beiden Magnetköpfen 3 und 4 ist im vorliegenden Fall so eingestellt, daß der Magnetkopf 4 eine bestimmte Marke nach Ablauf von dreißig Langsamfahrimpulsen erreicht, nachdem der Magnetkopf 3 diese Marke passiert und den Vorschub- - antrieb auf Kriechgang umgeschaltet hat Der Magnetkopf 4 dient zum Stillsetzen des Vorschubantriebs, welches somit in der Regel dann stattfindet, nachdem der Zähler dreißig Impulse rückwärts gezählt hat und noch .einen Restimpuls eingespeichert hat Dieser eine Restimpuls dient zur Sicherheit für den Fall, daß einmal ein Impuls auf dem Weg vom Geber zum Zähler verlorengeht. Es ist somit sichergestellt, daß das vom Magnetkopf 4 ausgehende Stopsignal zum Stillsetzen des Vorschubantriebs nur dann an die Motorsteuerung abgegeben wird, wenn die Schneidemaschine im Kriechgang fährt.

Etwas anders liegen die Verhältnisse, wenn zwei aufeinander folgende Marken auf dem Magnetband so dicht beieinander liegen, daß der Magnetkopf 3 die zweite Marke bereits erreicht, wenn der Zähler 7 noch weniger als einunddreißig Impulse gezählt hat. In diesem Fall wird beim Passieren der zweiten Marke der Zähler automatisch wieder auf einunddreißig Impulse zurückgestellt und beginnt von neuem die vom Geber 12 herkommenden Impulse rückwärts zu zählen. Zwischen zwei eng aufeinanderfolgenden Haltepunkten fährt die Schneidemaschine also grundsätzlich nicht im Schnellgang an, was auch erwünscht ist.

Wenn der Magnetkopf 4 ein Stopsignal an die Motorsteuerung 9 abgibt, wird auch gleichzeitig der Messerantrieb 13 ausgelöst, der Schnitt wird durchgeführt, und das in seine Ausgangsstellung zurückkehrende Messer gibt ein Freigabesignal an die Motorsteuerung zur Freigabe des Motors ab. Es bestehen nun genau drei Möglichkeiten:

Entweder beträgt der Abstand bis zur nächsten Marke auf dem Magnetband weniger als dreißig Impulse, dann läuft der Sattel im Kriechgang bis zur nächsten Marke; oder der Schnitt ist bei Zählerstellung »1«, d.h. bei einem Restimpuls im Zähler 7 durchgeführt worden, dann fährt der Sattel im Kriechgang an, der Zähler 7 schaltet jedoch bei Erhalt des nächsten Impulses den Antrieb automatisch vom Kriechgang auf den Schnellgang um; oder der letzte Schnitt ist bei Zählernullstellung durchgeführt worden, d. h. bei der vorausgegangenen Langsam-Fahrstrecke ging ein Impuls verloren, dann fährt der Sattel nach der Freigabe des Motorantriebs automatisch im Eilgang an. In jedem Fall wird also automatisch ein möglichst schnelles Anlaufen des Sattels erreicht. Gleichzeitig wird durch die Verwendung eines Magnetbandes zur Markierung der Haltepunkte des Sattels erreicht, daß alle Schnitte genau am vorgegebenen Punkt stattfinden.

In F i g. 2 und 3 ist der Ablauf der jeweiligen Kriechstrecke bis zum Stopsignal grafisch dargestellt. F i g. 2 zeigt, wie mit dem Auftreten des Langsamsignals, welches der Magnetkopf 3 abgibt, der Zählerinhalt auf einunddreißig Zählimpulse eingestellt und von diesem Zählerinhalt dann die vom Geber 12 abgegebener Impulse rückwärts gezählt werden. Normalerweise ergeht dann beim dreißigsten rückwärts gezählter Impuls, also beim Zählerinhalt »1«, das Stopsignal von zweiten Magnetkopf 4. Es folgt dann der Schnitt unc anschließend wird der Antrieb für den Vorschub wiedei freigegeben, der Sattel läuft im Kriechgang an um schaltet nach dem nächsten Impuls, wenn der Zähler ii seine Nullstellung zurückgekehrt ist, automatisch au Schnellgang um.

Fig.3 zeigt den gleichen Sachverhalt in eine Darstellung der Sattelgeschwindigkeit über dem zu rückgelegten Weg. Es ist zu sehen, daß beim Reduziere! von der Geschwindigkeit im Eilgang (hier 200 mm pn Sek.) auf die Geschwindigkeit im Kriechgang (hie 20 mm pro Sek.) sowie vom Kriechgang bis zur Stillsetzen ein gewisser Nachlauf des Sattels auftritt E ist darauf zu achten, daß die Zahl der Impulse, die durc den Setzautomat 6 in den Zähler 7 eingegeben wird, s

groß ist, daß der Nachlauf vom Umschalten von Eil- auf Kriechgang auf jeden Fall voll in die vorprogrammierte Langsam-Fahrstrecke fällt. Der Nachlauf beim Stillsetzen des Antriebs ist beim Setzen der Marken auf dem Magnetband zu berücksichtigen.

Die Größe des Nachlaufs richtet sich nach dem

verwendeten Sattel und nach der Schwere des abzuschneidenden Papierstapels. Die entsprechende optimale Anpassung des Setzautomaten hinsichtlich der Impulszahl, die in den Zähler 7 eingegeben wird, kann durch einen Halb- oder Vollautomaten 14 erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

•09 520/308

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorschubsteuerung für Schneidmaschinen od. dgl., bei denen der Sattel im Eilgang an einen vorgegebenen Haltepunkt heranfährt und in vorgegebenem Abstand von diesem auf Kriechgang zurückschaltet, bei denen ein Magnetband vorgesehen ist, auf dem Marken angebracht sind, die die Haltepunkte des Vorschubantriebes markieren und von zwei in festem Abstand zueinander angeordneten Magnetköpfen nacheinander abgetastet werden. wobei der bei der Relativbewegung zwischen Magnetband und Abtastköpfen zuerst auf eine Marke ansprechende Abtastkopf den Umschaltimpuls auf Kriechgang auslöst, während der zweite Abtastkopf bei Ansprechen auf dieselbe Marke den Vorschubantrieb stillsetzt, und wobei Zählermittel derart vorgesehen sind, daß bei Marken, die der erste Abtastkopf abtastet, bevor der zweite Abtastkopf die vorangehende, am ersten Abtastkopf bereits "vorbeigelaufene Marke abgetastet hat, der Vorschubantrieb auf Kriechgang geschaltet bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mit dem Vorschubantrieb des Sattels ein Impulsgeber (12) gekuppelt ist, dessen Impulszahl ein Maß für den zurückgelegten Vorschubweg ist, daß der zuerst auf eine Abtastmarke ansprechende Abtastkopf (3) zugleich einen Stellimpuls auslöst, der einen Zähler (7) auf einen vorgegebenen Zahlenwert einstellt und den Zähler für die Eingabe der impulse vom Impulsgeber (12) freigibt, daß der beim Umschalten vom Eilgang auf den Kriechgang in den Zähler (7) eingegebene Zahlenwert so gewählt ist, daß der Abstand zwischen dem vom ersten Abtastkopf (3) abgegebenen Umschaltimpuls und dem vom zweiten Abtastkopf (4) abgegebenen Stopimpuls um einen Zählimpuls kurzer ist als der vorgegebene Impulswert im Zähler, und daß der Zähler (7) mit Erreichen seiner Endstellung einen Impuls zum Umschalten auf Eilgang abgibt.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsuntersetzer vorgesehen ist.

3. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber (12) eine mit der Vorschubspindel (2) des Vorschubantriebes gekoppelte Lochscheibe mit einer Lichtquelle auf der einen und einer Fotozelle auf der anderen Seite vorgesehen ist.